作者:彭科峰 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/2/19 12:50:41
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中科院物理所研究员李泓:
全固态电池预计2020年到2025年进入市场

 

当前,电动汽车的发展引人关注,业界对于新能源汽车未来的前景寄予厚望。作为核心部件的电池,选择什么样的正负极材料也备受争议。在日前举办的中国电动汽车百人会2017论坛上,中科院物理所研究员李泓向记者表示,全固态金属锂电池应当是未来的电动车电池的发展方向,预计全固态电池会在2020年到2025年间首批进入市场,但目前还有很多基础科研问题需要突破。

近来,中日美三国政府都提出了动力电池的发展目标,对于电池的能量密度的要求越来越高,也提出了相应的发展指标,“但如何在实现超高能量密度的指标的同时,兼顾动力电池使用时的安全性、寿命、成本,这是所有研发人员都必须考虑的问题”,李泓表示。

当前,锂离子电池提供了一种轻量级的储能解决方案。科学家一般认为,在这种电池中,用固体电解质代替常规的液体电解质可具有显著的优点,这也就是通常所说的全固态锂离子电池。2016年,美国能源部为汽车技术办公室提供一笔高达1970万美元的财政拨款,用来支持研究和开发先进汽车技术,其中的电池项目的资助都是用于支持类固体电解质的开发等。在我国,目前也有很多从事固态电池研发的团队,还有不少企业在也在参与其中。

但是,从全球范围来看,全固态锂电池仍处于实验室阶段。李泓认为,总体而言,目前全固态锂电池开发面临电解质和正负极材料的集成、锂离子电导率低、金属锂电极体积变化等多个方面的挑战需要解决。

2013年,中科院决定启动相关“先导专项”,提出要做长续航的动力电池,通过提升能量密度来延长电动汽车的续驶里程。中科院物理所、中科院化学所、中科院宁波材料所、中科院长春应化所、中科院上海硅酸盐所等12家科研单位共同攻关,目前也已经取得了一定进展,有了不少突破。

“从长远来看,我们应当提高安全性追求全固态金属锂,逐渐增加固体电解质和负极中的锂含量。目前中国科学院正在这方面做进一步的开发,力图兼顾全固态锂电池的优点和液态锂电池的优点,希望能够取长补短,逐步改善现有电池的技术”,李泓介绍,在世界范围内,预计全固态电池会在2020年左右能够实现小批量的量产,以后随着技术的进步会逐渐进入这个市场,“当然它可能会先满足其它领域的应用,等其它指标达标以后,再进入动力电池的领域”。

李泓还指出,尽管预期全固态电池会在2020年到2025年间首批进入这个市场,但在这个过程中,还有很多的基础科研问题和科研技术仍然要突破,“从综合指标上看,目前的研究还远远不能满足动力电池的技术要求,我们希望一步步往前走,逐步改善现有锂电池兼顾能量密度和安全性方面的挑战”。

 
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